Schweißstoßverbindungen: Merkmale, Typen und Technologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

In der Industrie und im Alltag werden Metallteile durch Schweißen zu einem Ganzen verbunden. Diese Methode gilt als die zuverlässigste und ziemlich billig. Mit relativ wenig aufwendigen Geräten (Schweißgerät, Elektroden, Schutzausrüstung) lassen sich viele Metallkonstruktionen in kurzer Zeit und in ausreichend zuverlässiger Qualität erstellen und reparieren.

Um ein langlebiges Metallprodukt herzustellen, muss ein unerfahrener Schweißer die Merkmale und Arten von Stumpfnähten sowie die Technologie der durchgeführten Arbeiten gründlich kennen.

Schweißnahtdefinition

Schweißen von Metallen ist ihre Verbindung durch Schmelzen der Kanten des Produkts und ihre anschließende Kristallisation während des Abkühlens. Der Schweißprozess wird von komplexen physikalischen und chemischen Prozessen begleitet. Diese zahlreichen Faktoren müssen vom Schweißer bei der Ausführung der Arbeiten berücksichtigt werden. Darüber hinaus sind all diese physikalischen und chemischen Prozesse zeitlich und räumlich miteinander verbunden.

Beim Schweißen gibt es mehrere spezifische Zonen, die die Schweißverbindung charakterisieren:

• Schmelzstelle (Schweißbad), wo sich geschmolzene Metallkörner und Elektrode an der Grenze des Grundmetalls und der Schweißnaht befinden;
• Schweißung nach Abkühlung und Erstarrung des Schweißbades;
• Die Wärmeeinflusszone ist definiert durch ein Stück Metall, das nicht geschmolzen ist, aber durch Erwärmung seine Zusammensetzung und Struktur verändert hat;
• Grundmetall, das geschweißt werden kann, ohne seine Eigenschaften zu verändern.

Arten von Schweißverbindungen

Klassifiziere die Verbindung zweier Metallteile nach ihrer relativen Lage zueinander. Die Art der Verbindung beim Schweißen wird vom Schweißer unter Berücksichtigung der charakteristischen Eigenschaften des Metalls und der Fähigkeit, ein qualitativ hochwertiges Ergebnis zu erzielen, gewählt.

Je nach Platzierung der Produkte im Raum werden die Verbindungen in folgende Typen unterteilt:

• Stoßverbindung;
• Eckverbindung;
• T-Bindung;
• Überlappungsgelenk;
• Endansicht.

Kolbenfusion

Die häufigste Schweißart ist die Stumpfnaht. Bei einem solchen Schweißen befinden sich die beiden zu verbindenden Teile in derselben Ebene, sodass die Oberfläche eines Elements eine Fortsetzung des anderen ist.

Elemente beim Stumpfschweißen grenzen an die Endflächen aneinander an. Die Enden der zu verschweißenden Kanten können mit oder ohne Fase ausgeführt werden. Außerdem wird ohne Fase die Schweißnaht von bis zu 4 mm dicken Blechen in höchster Qualität erzielt. Doppelseitige Stumpfnahtohne die Enden des Metalls abzuschrägen, können Sie ein gutes Ergebnis mit einer Dicke von Teilen bis zu 8 mm erzielen. Zur Verbesserung der Verbindungsqualität ist es notwendig, zwischen den Platten einen Abstand von bis zu zwei Millimetern einzuh alten.

Beim einseitigen Schweißen von Teilen mit einer Dicke von 4 bis 25 Millimetern ist es wünschenswert, die Kanten mit einer vorläufigen Abschrägung durchzuführen. Am beliebtesten bei Schweißern ist die V-förmige Abschrägung der Endfläche. Es wird empfohlen, Bleche ab einer Dicke von 12 mm im doppelseitigen X-Schnitt zu schweißen.

Klassifizierung nach Nahtlage

Die Qualität der Schweißnaht hängt von der Position des Produkts im Raum ab. Es gibt vier Hauptmethoden, um eine Stoßverbindung von Schweißnähten herzustellen:

1. Die Bodenverbindungsmethode wird verwendet, wenn sich das Schweißgerät oben auf den zu schweißenden Werkstückoberflächen befindet. Diese Methode ist am bequemsten, da das geschmolzene Metall nicht nach unten oder an den Seiten entlang fließt, sondern direkt in den Krater fällt. In diesem Fall werden Schlacke und Gas ungehindert aus dem Schmelzbad entfernt und treten ungehindert an die Oberfläche aus.
2. Horizontale Nähte werden auf vertikal angeordneten Platten hergestellt, während die Elektrode von links nach rechts oder von rechts nach links geführt wird. Die qualitativ hochwertige Ausführung einer horizontalen Naht besteht in einer strengen Kontrolle über das geschmolzene Metall, wodurch verhindert wird, dass es nach unten fließt, daher ist es notwendig, die Bewegungsgeschwindigkeit der Elektrode und die Stromstärke richtig auszuwählen.
3. Vertikale Methode auf Teile angewendetvertikal angeordnet, während die Naht der Stoßverbindung von oben nach unten oder umgekehrt ausgeführt wird. Die Schwierigkeit eines solchen Schweißens besteht darin, dass das geschmolzene Metall nach unten fließt und somit das Aussehen und die Qualität der Verbindung beeinträchtigt. Typischerweise versuchen Schweißer zu vermeiden, in dieser Position zu arbeiten. Nur erfahrene Handwerker greifen auf diese Methode zurück und verlassen sich dabei auf ihr theoretisches und praktisches Wissen.



4. Beim Deckenverfahren befinden sich die zu schweißenden Teile über dem Kopf des Schweißers. Wenn Sie diese Methode anwenden, müssen Sie den technologischen Prozess und die Sicherheitsregeln strikt befolgen, da das geschmolzene Metall heruntertropft.

Nahtorganisation nach Schweißart

Stoßverbindungen können nach der Art der Einwirkung von Schweißgeräten klassifiziert werden. Durch die Verwendung geeigneter Geräte und Vorrichtungen können folgende Arten von Nähten erzielt werden:

• Das Lichtbogenhandschweißen fördert die Schweißnaht mit einer speziellen Elektrode und ermöglicht eine zuverlässige Befestigung von Metallteilen mit einer Dicke von 0,1 bis 100 mm.
• Lichtbogenschweißen mit Inertgas ermöglicht starke und ästhetische Nähte, da alle Schweißvorgänge im Schutz einer Gaswolke stattfinden.
• Automatisches Schweißen führt Stumpfschweißen von Metall im Modus des unabhängigen Betriebs des Wechselrichters durch, hier steuert der Schweißer den Prozess nach dem Einrichten der Ausrüstung.
• Beim Gasschweißen kommt es zur Bildung einer Schweißnahtaufgrund der hohen Temperatur des brennenden Gasgemisches.
• Mit einem Lötkolben lassen sich Lötnähte herstellen.

Schweißprofil

Wenn Sie die Stoßfuge schneiden, können Sie die Art der Naht leicht anhand ihres Aussehens bestimmen:

• Die konkave Schweißnaht ist geschwächt, daher wird sie hauptsächlich zum Schweißen dünner Elemente für Strukturen mit geringer dynamischer Belastung verwendet.
• Konvexe Nähte gelten als verstärkt und werden daher häufig in Strukturen mit großer statischer Belastung verwendet. Die Erstellung einer solchen Naht erfordert einen erhöhten Elektrodenverbrauch.

Normale Schweißnähte werden für dynamische Belastungen verwendet, in diesem Fall gibt es keinen großen Unterschied zwischen dem Grundwerkstoff und der Höhe der Schweißnaht

Nahtarten nach Länge

Ein weiterer wichtiger Faktor für eine qualitativ hochwertige Verbindung zweier Metalle ist die Länge der Schweißnaht. Bei der Berechnung von Stumpfnähten werden Art und Länge der Schweißnaht berücksichtigt.

Nach der Länge werden Fugen als kontinuierlich oder intermittierend klassifiziert:

1. Massive Schweißnähte sind nicht über die gesamte Länge der Verbindung zweier Metallflächen schweißsp altfrei. Diese Art des Schweißens ermöglicht Ihnen die hochwertigste und dauerhafte Verbindung aller Strukturen. Der Nachteil der kontinuierlichen Elektrodenführung ist ein hoher Materialverbrauch und langsamer Arbeitsfortschritt.
2. Intermittierender WegEs wird verwendet, wenn es nicht erforderlich ist, eine besonders starke Verbindung herzustellen. Solche Nähte haben meistens eine bestimmte Länge mit einem strengen Synchronintervall. Intermittierendes Schweißen kann versetzt oder kettenförmig sein.

Sicherheitshinweise beim Schweißen

Der Schweißprozess wird von einer Reihe von Faktoren begleitet, die die Sicherheit der menschlichen Gesundheit beeinträchtigen können. Als Hauptschadensfaktoren gelten das Vorhandensein von Strahlung, die das Sehvermögen beeinträchtigt, die schädliche Wirkung des freigesetzten Gases sowie die Wirkung von geschmolzenem Metall.

Daher wird in allen modernen Betrieben besonderes Augenmerk auf die Schutzkleidung des Schweißers gelegt:

• Leinenanzug;
• Stiefel oder Stiefel mit geschlossenen Schnürsenkeln;
• Schweißermaske oder Schutzbrille;
• Atemschutzgerät zum Schutz der Atmungsorgane;
• Canvas-Fäustlinge.

Alle Artikel müssen sauber und frei von öligen Flüssigkeitsflecken sein.

Für einen Schweißanfänger ist es besser, mit einfachen Produkten zu beginnen, um Schweißkenntnisse zu erwerben, da die Zuverlässigkeit und Festigkeit jeder Metallstruktur von einer qualitativ hochwertigen Verbindung abhängt. Die richtige Ausführung des Schweißprozesses ist die Hauptgarantie für Qualitätsarbeit.